高压异步电动机的保护配置

yuanzhen

结合多年的运行与开发经验，这里将高压异步电动机的保护配置总结一下，与大家做个交流。
1.比例差动保护
差动保护主要用在2MW以上的电动机。对于2MW以下电动机，当过流保护灵敏度不够时，也可配置差动保护，对电动机及其供电回路的相间故障进行保护。保护应用时要注意电动机起动过程中不平衡电流的影响，可以采用冷负荷起动功能，在电动机起动时自动提升保护动作特性，起动结束好后恢复特性。
) s7 ^( q6 L/ E' ?+ _: W9 L2.电流速断保护
由于电动机为终端负荷，无需再向下一级进行阶梯配置，可按保护灵敏度装设电流速断保护作为电动机及其供电回路的相间故障保护。电流速断的测量元件有差流元件和相电流元件两种。对于相电流元件，要考虑电动机起动电流的影响，可采用冷负荷起动功能，在电动机起动时相电流元件采用高定值，起动结束后恢复正常，还要考虑电动机热启动及母线故障电机的反馈电流的影响；对于差流元件，一般差速断定值较高，能可靠躲过电机起动不平衡电流，无需再进行定值提升了。
3.过负荷
* F/ Q$ q( a6 ~: |* {2 e该保护一般按照电动机的过载电流特性来配置，具有反时限动作特性。在电动机冷起过程中退出，待电机正常运行时投入。要注意特性应位于电机过载特性和热启动特性之间，为提高电动机运行效率，可更靠近其过载特性曲线。还要考虑母线短路电机反馈电流的影响。
4.热过载
7 `2 |% R) p* \6 h  L6 u2 \该保护主要从绕组温升角度来保护电动机。可以通过RTD传感信号实现，如果无法实现，可利用等效电流，按照电动机的温升方程来搭建等效温升积分方程，实现保护。注意，在电动机起动时，要降低等效方程的发热积累；电动机散热时，注意不同的热系数，注意运行的电机及自冷式的电机的散热下限值一般不要达到零点，这样不利用电动机频繁启动时模拟真实的温升。一般电动机过热跳闸后要避免频繁再起，但有工艺要求的除外，所以要设置过热强制复归逻辑环节。
5.不平衡保护
" z, w# _/ u! \" p+ w: P针对电动机回路的断相、反相序、匝间短路、相间短路而设置的保护。采用负序电流作为测量元件。要考虑区外故障时的影响。考考虑TA断线的影响。
0 k4 P0 H1 ?  _# N$ _6.电动机堵转保护
/ r9 i, G/ ^* @5 K  `) S可采用测速传感器实现，当无测速传感器时，利用过流元件来实现，此时在电动机起动过程中保护退出，起动结束后自动投入。至于起动过程中的堵转，由起机保护来实现。
7.电动机的起机保护
当电动机断电转冷态后，该保护投入，一旦上电起机，保护即时监视电动机的电流，若在起动时间结束时仍保持较高的起动电流而未恢复到负荷电流及以下时，认为电动机起机失败。
8.电压保护
1）过电压：保护绕组绝缘。
9 t' F/ |2 L) ^, l6 C; D2）低电压：保证母线电压恢复时重要电动机的再起动；保护本电动机在带重载时不至于发生堵转（电动机的电磁转矩基本与电压平方成正比，电压降低，电磁转矩大幅下降，而负载由于惯性和工艺原因不可能迅速跟着下降，这样就容易发生电机堵转）。低压保护要注意TV断线的影响。
4 o, {4 s8 \* ]& X9.欠功率保护
电动机正常运行时监视回路功率，当功率持续偏低，可能负载发生问题，这时可以给出报警信号
* ?0 t4 b. S: T& E* O10.接地报警
: D8 u. {4 E/ p3 ]9 C  C% q高压电动机一般处于非有效接地电网中，采用监视对地偏移电压、对地电容电流、零序无功功率方向、零序有功功率方向等方法来监视电动机及其供电回路的对地绝缘，发生破坏时给出报警。
11.工艺联锁
在一些工艺联锁条件下，电动机需要进行跳闸，如电动机润滑油油压偏低、转轴偏心及其他工艺联锁条件。可采用4-20mA信号起动，或开入量启动保护。

0013082

不错是不错,要是再详细点就好了

yuanzhen

原帖由 0013082 于 2008-10-17 09:24 发表

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不错是不错,要是再详细点就好了

) M6 m  d6 A/ c就楼上的建议，可以提出具体方向和问题，我们大家再有的放矢的进行讨论。请大家热情参与啊。

yuanzhen

电动机保护还有一种“磁平衡”保护原理，南瑞的电动机保护就配置了该种保护。该种保护类似与剩余电流保护，只不过 是按相构建剩磁回路的的，采用磁平衡CT。

saga1972

2000kW一下电动机，当电流速断保护灵敏度不够时需采用差动保护

yuanzhen

对于电动机差动保护，由于机端CT一般在开关柜内，而中性点侧CT可能安装在电动机就地，这样，造成两侧CT的回路阻抗会出线不平衡，严重时可能产生较大的不平衡差流，在差动保护具体应用时应该注意，比如如果存在这种情况，中性点侧CT的电缆可以采用大截面的，以降低回路电阻。

onetwo

原帖由 yuanzhen 于 2008-10-31 08:33 发表

                               
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电动机保护还有一种“磁平衡”保护原理，南瑞的电动机保护就配置了该种保护。该种保护类似与剩余电流保护，只不过 是按相构建剩磁回路的的，采用磁平衡CT。

所谓的磁平衡差动保护，不妨到王维俭《主设备保护》第二版看看，里面有所涉及
就装置而言，如采用磁平衡差动，接入的实际上是差电流

onetwo

该书相关论述如下图（截取自电子书，超星转，所以模糊）

yuanzhen

电动机的负序电流保护要考虑区外不对称故障时保护可能误动的情况，在保护方案设置或定值处理上要给与注意。

quanchangfu

热过载保护的热积累系数很难计算准确，不是太大了就是整定太小了。一般电机厂也很难提供具体数据。所以最好让电机厂提供绕组电流密度是比较合适的。